Mining and industrial ecological-geological systems of the Bovanenkovo and South Tambey gas condensate fields and technogenic impact on them
- Authors: Vasil'chuk Y.K.1
-
Affiliations:
- Issue: No 3 (2025)
- Pages: 58-102
- Section: Articles
- URL: https://bakhtiniada.ru/2453-8922/article/view/365807
- EDN: https://elibrary.ru/JWQZPX
- ID: 365807
Cite item
Full Text
Abstract
Data on ecological-geological systems (EGS) of the Bovanenkovo and South Tambey fields have been summarized. The Bovanenkovo EGS is located in the central part of the Yamal Peninsula within a flat accumulative-abrasive plain, which is heavily lake-dotted and marshy. A continuous and monolithic distribution of permafrost deposits is observed across the area. The zero isotherm above the gas dome of the Bovanenkovo EGS likely lies at a depth of 170-220 m, and up to 300 m on its periphery. The continuity of the permafrost is disrupted at the surface by non-through thawing areas, and within the profile by lenses of cryopegs and cooled soils. The South Tambey EGS is located in the northeast of the Yamal Peninsula within a flat accumulative plain. Here, a continuous and monolithic distribution of permafrost deposits is recorded. The zero isotherm above the gas dome of the South Tambey EGS likely lies at a depth of 380 m, and up to 440 m on its periphery. Large accumulations of massive ice are extremely widespread in the Bovanenkovo EGS area. The maximum thickness of massive ice here is 28.5 m, and the average thickness is 8 m. The ice masses in the permafrost soils of the Bovanenkovo EGS are so significant that their wide use as underground storage chambers for long-term storage of gas condensate is even planned. The massive ice, ice wedge in the exposures of the ridges and the first lagoon-marine terrace of the South Tambey EGS near the village of Sabetta at various depths, sometimes forming a 2-4 tier ice complex, noticeably complicates the engineering-geological conditions of the area. The thickness of the massive ice, revealed by boreholes, varies from 0.2 to 5.7 m, with an average value of 1.5 m. In August 1978, the author measured the temperatures of frozen soils in boreholes drilled in the floodplain of the Tambey River and compared them with temperatures in boreholes drilled in 2013 on the ridge of the Ob Bay near the village of Sabetta. This comparison showed a significant increase in average annual temperatures over 35 years, amounting to more than 5°C. The data characterizing the features of the techno-ecotope, techno-microbial community, techno-phytocenosis, and techno-zoocenosis of the Bovanenkovo and South Tambey EGS and their technogenic transformation have been summarized. The technogenic transformation of the Bovanenkovo and South Tambey EGS is generally negative, but some components of the EGS show positive trends: a). The territories of the Bovanenkovo and South Tambey EGS are represented by a lithotope of permafrost rocks, consisting of hard-frozen, plastically frozen and cooled soils containing large massive ice, ice wedges, as well as negative-temperature groundwater with high mineralization – cryopegs; b). The experience of developing and operating the Bovanenkovo and South Tambey EGS deposits indicates that, despite attempts to minimize the technogenic impact on the natural environment, the development of fields, as a rule, is accompanied by a relatively rapid and profound change in the geocryological conditions of the territory. Due to strong man-made impacts, a radical change in the thermal state of the soils often occurs - usually their long-term thawing and melting even in areas of low-temperature permafrost development, threatening the stability of the foundations of gas production facilities; 3. The content of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the snow cover of the South Tambey and Bovanenkovo EGS increases to 2–5 ng/mg. Low-molecular PAHs in the snow of the South Tambey EGS are 0.3–3.9 ng/mg, Bovanenkovo EGS – 1.7 ng/mg, high-molecular PAHs in the snow of the South Tambey EGS are 0.2–1.5 ng/mg, Bovanenkovo EGS – 0.7 ng/mg. The appearance of high concentrations of phenanthrene and anthracene in the PAHs is typical for the snow cover of the recently developed South Tambey and Bovanenkovo EGS. Here, the snow cover reflects the increased industrial load against the background of the overall low level of pollution of the snow cover of the region and the proximity of populated areas. At the same time, the common features for these EGSs are their remoteness from sources of intensive emissions of economic activity in the central region of the Yamal-Nenets Autonomous Okrug and fuel and energy complex facilities; d). Man-made transformation of the edaphotope is mainly expressed in the fact that the construction of main linear systems: pipelines, water mains, heating mains is accompanied by the complete destruction of soils in the corridor of the route; e). The total area of agricultural land withdrawn for the technological facilities of the Bovanenkovo EGS exceeds 5 thousand hectares, i.e. during the period of development of the field, the area of withdrawn lands increased 5 times, and the total area involved in construction, taking into account areas disturbed to varying degrees, increased 20 times. The largest area of withdrawal and disturbance in absolute terms falls on sphagnum and lowland bogs and floodplain willowsж; f). The number of some bird species increases, since in the process of field development the area of suitable habitats expands and additional food sources appear; g}. Uncontrolled fishing as a food product for the sharply increased number of construction workers and gas producers can lead to the depletion of fish stocks; h). Man-made transformation of the zoocenosis due to the creation of the Yamal LNG terminal in the port, and the almost constant open water in the Gulf of Ob, which changed the microclimate that contributes to the formation of an ice shell on the snow, resulted in the fact that the reindeer in the northern part of the Yamal Peninsula cannot break the ice crust with their hooves and get to the lichen, the lack of food for wild and domestic reindeer began to lead to the death of animals; i). Embankments of roads and railways blocking the natural paths of water flows contribute to the formation of swamps, this leads to a reduction in agricultural lands, and also serves as an additional obstacle to the traditional migration of reindeer herds.
About the authors
Yurij Kirillovich Vasil'chuk
Email: vasilch_geo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5847-5568
References
Антипова Т.В., Желифонова В.П., Козловский А.Г. Метаболомика грибов рода Penicillium // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2019. Т. 22(7). С. 11-19. doi: 10.29296/25877313-2019-07-02. EDN: LPXRJS. Бабенко А.Б., Антипова М.Д. Особенности фауны и населения ногохвосток (Hexapoda, Collembola) Восточного Ямала // Зоологический журнал. 2022. Т. 101, № 7. С. 736-753. doi: 10.31857/S004451342205004X. EDN: ADWRWK. Баду Ю.Б. Газоносные структуры и криогенная толща криолитологических провинций Ямала // Инженерная геология. 2017. № 1. С. 23-34. Баулин В.В., Аксенов В.И., Дубиков Г.И. и др. Инженерно-геологический мониторинг промыслов Ямала. В двух томах. Т. II. Геокриологические условия освоения Бованенковского месторождения. Тюмень: Институт проблем освоения Севера СО РАН, 1996. 240 с. Бердник М.М., Мирсамиев Н.А., Капитонова И.Л., Шагизиганова П.А. Риски освоения природных ресурсов российской Арктики // Neftegaz. 2024. № 7. С. 46-49. EDN: DZYKGY. Богданов В.Д., Богданова Е.М., Мельниченко И.П., Степанов Л.Н., Ярушина М.И. Проблемы охраны биоресурсов при обустройстве Бованенковского газоконденсатного месторождения // Экономика региона. 2012. № 4. С. 68-79. doi: 10.17059/2012-4-5. EDN: PJOBCN. Богданов В.Д., Головатин М.Г., Морозова Л.М., Эктова С.Н. Социально-экологические условия промышленного освоения полуострова Ямал // Экономика региона. 2012. № 3. С. 141-150. doi: 10.17059/2012-3-13. EDN: PCIBOJ. Васильчук А.К., Васильчук Ю.К. Инженерно-геологические и геохимические условия полигональных ландшафтов в районе устья реки Тамбей (север полуострова Ямал) // Инженерная геология. 2015. № 4. С. 36-54. Васильчук Д.Ю., Буданцева Н.А., Гаранкина Е.В., Шоркунов И.Г., Васильчук Ю.К. Изотопно-геохимические свойства торфяных почв территории месторождения Бованенково, центральный Ямал // Арктика и Антарктика. 2017. № 1. С. 110-126. doi: 10.7256/2453-8922.2017.1.22331 URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=22331 Васильчук Ю.К., Трофимов В.Т., Баду Ю.Б. Некоторые аспекты развития повторно-жильных льдов на севере Западной Сибири в голоцене // Природные условия Западной Сибири. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1983. С. 45-88. EDN: VRNAZN. Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Подборный Е.Е., Суллина А.Н., Чижова Ю.Н. Голоценовые многоярусные пластовые льды в устье реки Сабеттаяха, полуостров Ямал // Криосфера Земли. 2015. № 4. С. 39-53. EDN: VBRXZR. Васильчук Ю.К., Подборный Е.Е., Буданцева Н.А., Васильчук А.К., Суллина А.Н., Чижова Ю.Н. Вариации δ18O и δD в голоценовых пластовых льдах в устье реки Сабетта-Яха, Северный Ямал // Доклады Российской Академии Наук. 2016. Т. 470. № 5. С. 585-591. doi: 10.7868/S0869565216290259. EDN: WLNNKF. Васильчук Ю.К., Буданцева Н.А., Васильчук Дж.Ю., Васильчук А.К., Гаранкина Е.В., Чижова Ю.Н., Шоркунов И.Г. Изотопно-геохимический состав пластовых ледяных залежей на междуречье рек Мордыяха и Сеяха (Мутная), Центральный Ямал // Арктика и Антарктика. 2018. № 1. С. 13-43. doi: 10.7256/2453-8922.0.0.25833. EDN: YWEDDF. Васильчук Ю.К., Гинзбург А.П., Агапкин И.А., Буданцева Н.А., Васильчук Д.Ю., Донецков А.А., Сурков Н.В. Торфяные и торфяно-минеральные бугры пучения в долине р. Тамбей, северо-восток полуострова Ямал // Арктика и Антарктика. 2021. № 4. С. 47-74. doi: 10.7256/2453-8922.2021.4.37277 URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=37277 Габибов Ф.Г., Агаев Т.Б., Гусейнова Л.В., Габибова Л.Ф. Инженерно-экологические проблемы деградации, очистки и рекультивации почвогрунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. М.: Изд-во "Георесурс", 2023. 728 с. Геокриологические опасности. Тематический том / Под ред. Л.С. Гарагуля, Э.Д. Ершова. М.: Издательская фирма "КРУК", 2000. 316 с. Головатин М.Г., Пасхальный С.П., Соколов В.А. Особенности трансформации населения птиц на Бованенковском месторождении за период его обустройства // Проблемы региональной экологии. 2012. № 4. С. 112-116. EDN: PILYSD. Гурлев И.В., Макоско А.А., Малыгин И.Г. Экологические проблемы Арктической зоны России на примере Ямало-Ненецкого автономного округа // Арктика: экология и экономика. 2024. Т. 14, № 3. С. 370-383. doi: 10.25283/2223-4594-2024-3-370-383. EDN: FIMZQH. Завгородняя Ю.А., Поповичева О.Б., Кобелев В.О., Стародымова Д.П., Шевченко В.П., Касимов Н.С. Полициклические ароматические углеводороды в снежном покрове Ямало-Ненецкого автономного округа как индикаторы влияния источников техногенных эмиссий // Проблемы Арктики и Антарктики. 2021 Т. 67 № 3 С. 261-279. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2021-67-3-261-279. EDN: XNXPDP Зарубина Е.Ю. Видовое разнообразие и структура растительного покрова разнотипных водоемов и водотоков территории Бованенковского нефтегазоконденсатного месторождения (полуостров Ямал) // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2016. Т. 91. № 2. С. 50-55. Карманова А.А. Экологические проблемы Российской Арктики // Международный журнал прикладных наук и технологий "Integral". 2020. № 4. С. 44-48. EDN: ILOOBQ. Ковешников М.И. Зообентос разнотипных водных экосистем в районе Бованенковского газоконденсатного месторождения (Ямал) // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2018. Вып. № 3 (100). С. 4-12. EDN: VYPSZO. Козин В.В. Ландшафтный анализ в нефтегазопромысловом регионе. Тюмень: Изд-во ТГУ, 2007. 240 с. EDN: SCVALR. Козлова А.Е. Антропогенное преобразование рельефа в условиях хозяйственного освоения территории полуострова Ямал // Известия РАН. Серия географическая. 2013. № 4. С. 89-96. EDN: RKSDMT. Корниенко С.Г. Характеристика антропогенных трансформаций ландшафтов в районе Бованенковского месторождения по данным спутников Landsat // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 2. С. 106-129. doi: 10.21046/2070-7401-2022-19-2-106-129. EDN: ERYOKG. Котова Е.И., Коробов В.Б., Шевченко В.П. Экологические проблемы Российской Арктики. Российская академия наук, Институт океанологии им. П.П. Ширшова. Архангельск: КИРА, 2024. 227 с. EDN: XIXBNQ. Кочкина Г.А., Иванушкина Н.Е., Озерская С.М. Структура микобиоты многолетней мерзлоты // Микология сегодня. Т. 2. Национальная академия микологии. 2011. С. 178-186. Кочкина Г.А., Иванушкина Н.Е., Озерская С.М. Особенности метаболизма грибов многолетней мерзлоты // Современная микология в России. Т. 4. Выпуск 2. Экология грибов. Экстремофилы. М. 2015. С. 194-195. Красненко А.С., Печкин А.С. Оценка состояния водных экосистем окрестностей п. Сабетта // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2020. Т. 108. № 3. С. 37-41. doi: 10.26110/ARCTIC.2020.108.3.006. EDN: EHSQGU. Криосфера Харасавэйского газоконденсатного месторождения. Т. 1. / Под ред. Ю.К. Васильчука, Г.В. Крылова, Е.Е. Подборного / Баду Ю.Б., Буданцева Н.А., Васильчук Ю.К., Васильчук А.К., Подборный Е.Е. и др. Тюмень: ООО ТюменьНИИгипрогаз, СПб.: Недра, 2006. 404 с. Криосфера Бованенковского нефтегазоконденсатного месторождения. Т. 2. / Баду Ю.Б., Васильчук Ю.К., Гафаров Н.А., Козин В.В., Подборный Е.Е. и др. М.: ООО Газпром Экспо, 2013. 423 с. Кузьмин Е.В., Хрулёв А.С., Савич О.И., Карпухин А.Н. Перспективы создания подземных камер-хранилищ в отложениях погребённого пластового льда полуострова Ямал // Сборник научных трудов по материалам симпозиума Неделя горняка - 2007. Семинар № 17. Горный информационно-аналитический бюллетень МГГУ. М., 2008. С. 331-336. Мельниченко И.П., Богданов В.Д. Ихтиофауна реки Надуйяха (Западный Ямал, Ямало-Ненецкий автономный округ) // Фауна Урала и Сибири. 2018. № 2. С. 59-68. doi: 10.24411/2411-0051-2018-10206. EDN: YPSFPN. Микобиота почв и антропогенных субстратов полуострова Ямал / Власов Д.Ю., Абакумов Е.В., Томашунас В.М., Крыленков В.А., Зеленская М.С. // Гигиена и санитария. 2014. № 5. С. 49-51. EDN: SZEVOH. Морозова Л.М., Магомедова М.Д., Степанова А.В. Техногенная трансформация арктических тундр полуострова Ямал // Современное состояние растительного и животного мира полуострова Ямал. Екатеринбург, УИФ Наука, 1995. С. 3-17. EDN: XEJMZL. Морозова Л. М., Эктова С. Н. Влияние разработки нефтегазовых месторождений на растительный покров тундровой зоны // Теорeтическая и прикладная экология. 2014. №1. С. 53-56. EDN: SEQJRP Московченко Д.В. Особенности многолетней динамики растительности Бованенковского месторождения (полуостров Ямал) // Вестник ТюмГУ. Экология. 2013. № 12. С. 57-66. EDN: SEPGZV. Низовцев Д.С. Встреча удода на реке Тамбей (Ямало-Ненецкий автономный округ) // Фауна Урала и Сибири. 2023. № 2. С. 157-158. doi: 10.56268/24110051_2023_2_157. EDN: KGBGIF. Пасхальный С.П. Гнездование птиц в антропогенных ландшафтах Субарктики // Русский орнитологический журнал. 2023. Т. 32, Экспресс-выпуск 2317. С. 2785-2870. EDN: RJBIIS. Пасхальный С.П., Головатин М.Г. Материалы по экологии ворона Corvus corax в Ямало-Ненецком автономном округе // Русский орнитологический журнал. 2019. Т. 28, Экспресс-выпуск 1793. С. 3105-3128. EDN: VFQPQN. Печкина Ю.А., Кобелев В.О., Кочкин Р.А., Красненко А.С., Печкин А.С. Содержание токсикантов в почвах и снеговом покрове на территории Ямальского района Ямало-Ненецкого автономного округа (на примере села Сеяха) // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2015. Т. 89. № 4. С. 53-56. EDN: TNMJTS. Полуостров Ямал: растительный покров / Магомедова М.А., Морозова Л.М., Эктова С.Н., Ребристая О.В., Чернядьева И.В., Потемкин А.Д., Князев М.С. Тюмень: Сити-пресс, 2006. 360 с. EDN: RVYOUX. Природа Ямала / Отв. ред. Добринский Л.Н. Екатеринбург: УИФ "Наука", 1995. 436 с. Пыстина Н.Б., Баранов А.В., Листов Е.Л. и др. Геоэкологические аспекты добычи и транспорта газа на полуострове Ямал. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2014. 190 с. Рыжановский В.Н., Рябицев В.К. Рябинник Turdus pilaris в Нижнем Приобье и на Ямале // Русский орнитологический журнал. 2015. Т. 24, Экспресс-выпуск 1148. С. 1879-1887. EDN: TWJZDL. Рыжановский В.Н., Рябицев В.К. Краснозобый конёк Anthus cervinus в Нижнем Приобье и на Ямале // Русский орнитологический журнал. 2015. Т. 24, Экспресс-выпуск 1119. С. 913-927. EDN: TLUJGJ. Рыжманова Я.В., Трубицын В.Э., Ривкина Е.М., Сузина Н.Е., Плотников А.О., Катаев В.Я., Молчанов М.В., Молочков Н.В., Щербакова В.А. Новые психроактивные бактерии криопэгов полуострова Ямал // Криосфера Земли. 2023. Т. XXVII, № 6. С. 51-58. doi: 10.15372/KZ20230605. EDN: TZUKRH. Рябицев А.В. Население и экология жужелиц на севере Ямала / Автореферат диссертации на соискание учёной степени канд. биологических наук. Лабытнанги, Салехард, 1998. 16 с. EDN: UQKCMY. Рябицев В.К., Рыжановский В.Н. Птицы полуострова Ямал и Приобской лесотундры: монография: в 2 т. М.-Екатеринбург: Кабинетный ученый, 2022. Т. 1: Неворобьиные. 624 с. Рябицев В.К., Рябицев А.В., Тарасов В.В. К фауне млекопитающих Среднего и Северного Ямала // Фауна Урала и Сибири. 2015. № 1. С. 156-166. EDN: VKWQOV. Синицкий А.И., Мальгин А.М. Эколого-геокриологическое обследование магистрального газопровода "Бованенково-Ухта" на Ямальском полуострове // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2016. Т. 91. № 2. С. 9-21. EDN: YFWRFL. Скрицкая М.К., Петров Ю.В. Формирование сети мониторинга воздействия оленеводства на окружающую среду полуострова Ямал // Региональные геосистемы. 2024. Т. 48(4). С. 604-615. doi: 10.52575/2712-7443-2024-48-4-604-615. EDN: BTATCY. Трофимов В.Т., Баду Ю.Б., Кудряшов В.Г., Фирсов Н.Г. Полуостров Ямал. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1975. 278 с. EDN: YNBZGH Хомутов А.В., Хитун О.В. Динамика растительного покрова и глубины сезонного протаивания в типичной тундре центрального Ямала при техногенном воздействии // Вестник Тюменского государственного университета. Науки о Земле. 2014. № 4. С. 17-27. Шинкарук Е.В., Агбалян Е.В., Колесников Р.А., Печкина Ю.А., Ильясов Р.М., Красненко А.С., Локтев Р.И. Экологическая оценка уровня загрязнения растительности в зоне влияния ресурсодобывающей промышленности на полуострове Ямал и Полярном Урале // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2018. Т. 100. № 3. С. 46-54. EDN: ZCDDGH. Штро В.Г., Сосин В.Ф. Некоторые особенности динамики численности сибирского лемминга в подзонах тундр Ямала // Научный вестник. Салехард. 2004. Вып. 3 (29). С. 110-115. EDN: TDYOGN. Щербакова В.А. Анаэробные бактерии и археи в многолетнемерзлых отложениях Арктики / Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук. М., 2018. 48 с. EDN: TRXZJF. Ямал СПГ. ОВОСС, 2014. URL: http://yamallng.ru/403/docs/ESIA%20RUS%20.pdf. Savvichev A., Rusanov I., Dvornikov Y., Kadnikov V., Kallistova A. et al. The water column of the Yamal tundra lakes as a microbial filter preventing methane emission // Biogeosciences. 2021. Vol. 18. P. 2791-2807. doi: 10.5194/bg-18-2791-2021. EDN: CQBYOR Vasil'chuk Yu.K., Vasil'chuk A.C., Budantseva N.A., Chizhova Ju.N., Papesch W., Podborny Ye.Ye. 14C age, stable isotope composition and pollen analysis of massive ice, Bovanenkovo gas field, Central Yamal Peninsula // Geography, Environment, Sustainability. 2014. Vol. 7. N2. P. 49-70. doi: 10.24057/2071-9388-2014-7-2-49-70. EDN: THKKAD Vasil'chuk Yu., Budantseva N., Vasil'chuk A., Chizhova Ju., Podborny Ye., Vasil'chuk J. Holocene multistage massive ice, Sabettayakha River mouth, Yamal Peninsula, northernwest Siberia // GeoResJ. 2016. Vol. 9. P. 54-66. doi.org/10.1016/j.grj.2016.09.002.
Supplementary files
